一種適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置和分選方法
【專利摘要】本發明提供了一種適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置和分選方法，該分選裝置包括殼體、旋流筒和鼓風裝置，其中該旋流筒的壁面上遍布設置有進風孔，該進風孔的孔徑沿該旋流筒頂端向底端方向逐漸減小；該旋流筒將該殼體的內部空間分割成位于該旋流筒內的旋流室和位于該旋流筒外的進風室，該進風室內設置有隔板，該隔板將該進風室分隔成多個與鼓風裝置相連通的獨立風室。本發明分選裝置通過調整各獨立風室的風量，使得穿過位于該旋流筒壁面上的進風孔的風速沿旋流筒頂端到底端方向依次增大，從而在該旋流筒的內壁面上形成平穩的氣流床層，從而更好地實現細粒物料的按密度分選，使得本發明分選裝置能夠適用于<6mm級細粒物料的分選。
【專利說明】一種適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置和分選方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種分選裝置，尤其涉及一種適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置，本發明還涉及一種分選方法，屬于分選設備和分選方法【技術領域】。
技術背景
[0002]火電廠發電機組燃煤發電會排放出含有大量SO2氣體的煙氣，《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)規定，一般地區SO2的排放濃度須< 100mg/m 3，重點地區排放濃度須< 50mg/m3，西部地區排放濃度須< 200mg/m3。電廠要滿足排放要求，需采用改建擴建煙氣脫硫裝置、爐中脫硫、采購低硫煤炭以及爐前脫硫等措施，降低硫的排放濃度；而改建擴建煙氣脫硫裝置和爐中脫硫需投入大量資金，并會對電廠現有系統的穩定運行造成較大影響，大量購入低硫煤成本較高，這都限制了電廠脫硫脫灰作業的進展。同前幾種方式相比，原煤爐前脫硫脫灰技術具有獨特優勢，它可以增加高硫煤炭的使用量，緩解高灰高硫煙氣對設備的腐蝕和磨損、增加SCR催化劑壽命、降低檢修費用、降低非停或故障發生幾率、增強電廠購煤議價權、提高燃料利用率、減少環境污染。
[0003]爐前脫硫脫灰技術分為濕法選煤和干法選煤，濕法選煤方法每選I噸煤需要循環水量約3m3，消耗水量約0.15m3，而我國2/3以上的煤炭資源分布在山西、陜西和內蒙古等中西北部缺水地區，難以采用現行的常規濕法選煤方法。我國的動力煤有相當大的部分為年輕煤種，僅褐煤就占我國總探明儲量的13%左右，是未來可以利用的主要能源之一。這些年輕煤種變質程度低，遇水易泥化，同樣不宜濕法分選。干法選煤技術不用水，因而省去了龐雜的脫水和煤泥水處理系統，基建投資和運行費用比濕法選煤廠低，而且整個選煤系統的占地面積大大縮小，有效地緩解了工業廣場的場地緊張。此外，干法分選不增加煤炭產品水分，對提高煤炭發熱量有利。
[0004]目前工業應用的干法分選方法主要有空氣重介質流化床選煤和復合式風力選煤，分選粒度下限均為6mm。火電廠采用的原煤中細粒含量較大，部分原煤中< 6mm粉煤含量甚至可以超過原煤量的50%，而目前的干法選煤方法對< 6_粉煤基本無分選作用。因此，亟待開發粉煤的新型干法分選方法，可脫除其60?80%的灰分和50?70%的黃鐵礦硫，降低電廠爐后減排壓力、減少環境污染，提高電站生產能力、開工率和發電效率，還可以有效解決火電廠粉煤干法分選難題，降低電廠爐后減排壓力、提高燃料的利用率，減少環境污染，也為我國干旱缺水地區和易泥化煤炭的分選提供有效方法。
[0005]利用離心沉降原理將具有一定密度差的液-液、液-固、液-氣等兩相或多相混合物進行分級分離的旋流器在濕法選煤技術中已得到長足應用，如水力旋流器、重介質旋流器等，但這些旋流器的分選性能均有待于提高，為此，研宄者們通過對水力旋流器的基本結構進行改造，又相繼成功開發了旋流磁選和旋流浮選等形式的復合力場旋流器，但上述旋流器在干法選煤領域的應用卻鮮有報道。因此，如何對旋流器的結構進行改進以使其適用于干法分選< 6mm級細粒煤，是本領域尚未解決的技術難題。
【發明內容】
[0006]本發明解決的是現有技術中已實現工業應用的干法選煤技術所存在的無法對< 6mm級細粒煤進行分選的問題，進而提供一種適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置及分選方法。
[0007]本發明實現上述目的的技術方案為:
[0008]一種適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置，包括:
[0009]殼體，為中空的圓筒體，在所述殼體的上部設置有進料口，與所述進料口連通設置有進料管，在所述進料管上設置有空氣壓縮機；所述進料口的進料方向相對于所述殼體偏心設置；同時所述進風方向水平或者朝下設置，當朝下設置時，所述進風方向與水平面的夾角小于或者等于30° ;在所述殼體頂面的中心位置處設置有溢流口，在所述殼體的底面上設置有底流口；
[0010]旋流筒，為由頂端向底端逐漸收縮的錐形筒體；所述旋流筒同軸固定設置在所述殼體內且位于所述進料口的下方；所述旋流筒將所述殼體的內部空間分割成兩部分，分別為位于所述旋流筒內的旋流室和位于所述旋流筒外的進風室；其中所述旋流室的頂端與所述進料管相連通，底端與所述底流口相連通；
[0011]遍布所述旋流筒的壁面設置有進風孔，沿所述旋流筒頂端向底端方向上分布的所述進風孔的孔徑逐漸減小；
[0012]在所述進風室內設置有隔板，所述隔板將所述進風室分隔成多個沿所述殼體軸向依次排列的獨立風室，與每個所述獨立風室連通設置有單獨的送風管道，每個所述送風管道與鼓風裝置相連通。
[0013]所述旋流筒頂端的最大直徑與底端的最小直徑之比為1: (0.2?0.9);所述旋流筒的長度與所述最小直徑的比為(15?5): I。
[0014]沿所述旋流筒頂端向底端方向上分布的所述進風孔的最大孔徑為6?13_，最小孔徑為I?3mm ;每平方厘米所述旋流筒壁面上的進風孔的面積為0.2?0.7平方厘米。
[0015]在所述進風室內設置有2個隔板，所述隔板垂直于所述旋流筒的軸向設置，所述2個隔板將所述進風室分隔成3個沿所述殼體軸向排列的獨立風室，沿所述殼體的頂端至底端方向上的3個所述獨立風室的長度之比為(I?1.5): (I?1.5): 1
[0016]在每個所述獨立風室內垂直于所述隔板還設置有擋板，所述擋板將每個所述獨立風室分隔為體積相等的兩部分，與每部分所述獨立風室連通設置有單獨的所述送風管道。
[0017]與每個所述送風管道還連通設置有脈沖送氣裝置。
[0018]在所述殼體上部且位于所述旋流筒的上方設置有進料腔，所述進料腔與所述旋流筒的長度之比為1: (2?5);所述進料管與所述進料腔的側壁相連通，所述溢流口設置在所述進料腔的頂部；貫穿所述溢流口設置有溢流管，所述溢流管的底端位于所述殼體內且延伸至所述旋流筒的上方。
[0019]所述干法脈沖旋流分選裝置還包括振動裝置，所述振動裝置與所述殼體相連接。
[0020]一種使用所述干法脈沖旋流分選裝置對細粒物料進行干法脈沖旋流分選的方法，包括:
[0021](a)所述鼓風裝置通過各個所述送風管道向每個所述獨立風室內送風，沿所述旋流筒頂端到底端方向依次排列的所述獨立風室的單位面積旋流筒對應的送風量依次增大；
[0022](b)將細粒物料和壓縮空氣送入所述進料管內，所述壓縮空氣與所述細粒物料形成氣固混合物，所述氣固混合物進入所述旋流室內進行分離，分離出的小密度物料由所述溢流口排出，大密度物料由所述底流口排出。
[0023]步驟(a)中，所述獨立風室為3個沿所述旋流筒軸向排列的獨立風室。
[0024]步驟(b)中所述氣固混合物進入所述旋流室內進行分離時，利用振動裝置帶動所述殼體進行振動。
[0025]步驟(b)中所述氣固混合物進入所述旋流室內進行分離時，利用與每個所述送風管道連通設置的脈沖送氣裝置向各個所述獨立風室內輸送脈沖氣流。
[0026]本發明所述干法脈沖旋流分選裝置限定所述進料口的進料方向相對于所述殼體偏心設置，是指所述進料方向不經過所述殼體的軸向中心線。
[0027]本發明所述對細粒物料進行干法脈沖旋流分選的方法，在步驟(a)中限定沿所述旋流筒頂端到底端方向依次排列的所述獨立風室的單位面積旋流筒對應的送風量依次增大，其中單位面積旋流筒對應的送風量，指的是穿過單位面積旋流筒壁面上的進風孔的風量這是因為，當細粒物料在旋流室內進行分離時，細粒物料在其自身重力及旋流所產生的離心力的雙重作用下，使得越靠近旋流室底部的細粒物料就越緊貼在旋流筒的內壁上，這樣不利于細粒物料間的分選，本發明通過調整各獨立風室的送風量，使得穿過位于旋流筒壁面上的進風孔的風速沿旋流筒頂端到底端方向依次增大，從而在所述旋流筒的內壁面上形成一個較為平穩的氣流床層。此外，本發明所述分選方法在步驟(b)中限定所述壓縮空氣的通入速度為I?100m/h，以確保細粒物料能夠以一定的初速度進入旋流筒內，進而在自身重力作用下沿著錐形旋流筒的內壁面作向下的螺旋運動。
[0028]與現有技術中的干法分選裝置相比，本發明所述適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置具有如下優點:
[0029](I)本發明所述適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置通過在所述殼體的上部設置進料口，所述進料口的進料方向相對于所述殼體偏心設置，且所述進料方向與所述殼體的徑向平面的夾角α為O?30°，同時限定了與所述進料口連通設置有進料管，在所述進料管上設置有空氣壓縮機，并將旋流筒設置為由頂端向底端逐漸收縮的錐形筒體；如此可使細粒物料與壓縮空氣一起沿著旋流筒的內壁形成一個向下的外旋流，隨著流動半徑的減小，流體的靜壓力逐漸降低，流體的靜壓能除了彌補耗散損失外，一部分將轉化為流體的動能，使得流體的三維合速度不斷增大，而在流體向下流動到底流口附近時，由于底流口的排放能力有限使得部分外旋流轉變為向上流動的內旋流，從而在旋流室的軸向中心線附近形成一個具有一定真空度的低壓區，所述低壓區的存在使得后續進料中的壓縮空氣不斷向所述旋流室的中央聚集，同時也將旋流分選裝置外部的空氣通過底流口和溢流口被吸入，從而在旋流室的中央形成一個空氣柱，那么細粒物料在其旋轉所產生的離心力及物料間的密度差的雙重作用下，在旋流筒的內壁面上形成具有一定厚度的物料床層，其中大密度物料比小密度物料更趨向于接近該內壁面，所述空氣柱的存在使得小密度物料進入內旋流而從溢流口流出，大密度物料會隨著外旋流從底流口流出，由此實現細粒物料的按密度分選。
[0030]并且，本發明所述適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置進一步在所述旋流筒的壁面設置進風孔，所述進風孔的孔徑沿所述旋流筒頂端向底端方向上逐漸減小；同時在所述進風室內設置有隔板，所述隔板將所述進風室分隔成多個沿所述旋流筒軸向依次排列的獨立風室，與每個所述獨立風室連通設置有單獨的送風管道，每個所述送風管道與鼓風裝置相連通；本發明如此設置進風孔和獨立風室的原因在于，在重力的作用下，旋流筒內壁面上形成的物料床層中的物料顆粒由上到下會逐漸增大，本發明通過調整各獨立風室的送風量，可以使得穿過位于旋流筒壁面上的進風孔的風速沿旋流筒頂端到底端方向依次增大，從而在所述旋流筒的內壁面上形成一個較為平穩的氣流床層，該氣流床層會對物料床層產生阻礙其附著在旋流筒內壁面上的松散作用，在此條件下，物料床層中的細粒會按照其自身的特性，如細粒的粒度、密度和形狀等在旋流室的徑向彼此作相對運動，從而完成松散-懸浮-緊密這一周期性分層過程，細粒物料沿旋流室的軸向經多次反復分選作用后，分層效果逐步完善，使得細粒物料中的大密度物料更接近于所述內壁面，小密度物料更遠離所述內壁面，從而更好地實現細粒物料的按密度分選，使得本發明所述的干法脈沖旋流分選裝置能夠適用于< 6_級細粒物料的分選。
[0031](2)本發明所述適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置在傾斜放置時，位于旋流筒兩側內壁面上的物料會出現受力不一致的現象，本發明通過在每個所述獨立風室內垂直于所述隔板還設置有擋板，所述擋板將每個所述獨立風室分隔為體積相等的兩部分，與每部分所述獨立風室連通設置有單獨的所述送風管道，便可有效避免上述現象的產生，如此可使本發明所述干法脈沖旋流分選裝置能夠適用于多種運行環境，具有普適性。
[0032](3)本發明所述適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置通過將振動裝置與所述殼體相連接，用于向進入旋流室的由細粒物料與壓縮空氣組成的氣固混合物提供振動能量，這樣可使該氣固混合物在作旋轉運動的同時還進行振動，從而強化了本發明所述干法脈沖旋流分選裝置的分選作用。
[0033](4)本發明所述適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置在與每個所述送風管道還連通設置有脈沖送氣裝置，用于向進風室提供具有一定脈動周期的脈沖氣流，從而更有效地調整各獨立風室的送風量，以確保在旋流筒的內壁面上形成平穩的氣流床層，更好地有利于實現對細粒物料的按密度分選。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1為本發明實施例1所述的適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置的剖面結構示意圖；
[0035]圖2為本發明實施例2-3所述的適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置的剖面結構示意圖。
[0036]其中，附圖標記如下所示:
[0037]1-殼體；2_進料口 ；3_進料管；4_空氣壓縮機；5_溢流口 ；6_底流口 ；7_旋流筒；8-旋流室；9_獨立風室；10-進風孔；11-隔板；12_送風管道；13_鼓風裝置；15_進料腔；16-溢流管；17-振動裝置；α -進料口的進料方向與殼體的徑向平面的夾角。
【具體實施方式】
[0038]下面結合具體實施例對本發明提供的適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置及分選方法進行詳細說明。
[0039]實施例1
[0040]本實施例所述的適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置，如圖1所示，包括殼體1、旋流筒7和鼓風裝置13，其中:
[0041]殼體I為中空的圓筒體，在所述殼體I的上部設置有進料口 2，與所述進料口 2連通設置有進料管3，在所述進料管3上設置有空氣壓縮機4 ;所述進料口 2的進料方向相對于所述殼體I偏心設置，且所述進料方向朝下設置，所述進料方向與所述殼體I的徑向平面的夾角α為30° ;在所述殼體I頂面的中心位置處設置有溢流口 5，在所述殼體I的底面上設置有底流口 6 ；
[0042]旋流筒7為由頂端向底端逐漸收縮的錐形筒體，所述旋流筒7頂端的最大直徑與底端的最小直徑之比為1: 0.2，所述旋流筒7的長度與所述最小直徑的比為5: I;所述旋流筒7同軸固定設置在所述殼體I內且位于所述進料口 2的下方；所述旋流筒7將所述殼體I的內部空間分割成兩部分，分別為位于所述旋流筒7內的旋流室8和位于所述旋流筒7外的進風室；其中所述旋流室8的頂端與所述進料管3相連通，底端與所述底流口 6相連通；
[0043]遍布所述旋流筒7的壁面設置有進風孔10，沿所述旋流筒7頂端向底端方向上分布的所述進風孔10的孔徑逐漸減小；沿所述旋流筒7頂端向底端方向上分布的所述進風孔10的最大孔徑為13mm，最小孔徑為Imm ;在每平方厘米的所述旋流筒7的壁面上的進風孔10的面積為0.2平方厘米；
[0044]在所述進風室內設置有隔板11，所述隔板11將所述進風室分隔成3個沿所述殼體I軸向依次排列的獨立風室9，沿所述旋流筒7的頂端至底端方向上的3個所述獨立風室9的長度之比為1:1:1 ;與每個所述獨立風室9連通設置有單獨的送風管道12，每個所述送風管道12與鼓風裝置13相連通。
[0045]使用本實施例所述干法脈沖旋流分選裝置對細粒物料進行干法脈沖旋流分選的方法，包括:
[0046](a)所述鼓風裝置13通過所述送風管道12向每個所述獨立風室9內送風，沿所述旋流筒7頂端到底端方向依次排列的所述獨立風室9的單位平方米面積旋流筒對應的送風量依次增大，依次為0.5m3/s、10m3/s、35m3/s ；
[0047](b)將細粒物料和壓縮空氣送入所述進料管3內，所述壓縮空氣與所述細粒物料形成氣固混合物，所述氣固混合物進入所述旋流室內進行分離，分離出的小密度物料由所述溢流口排出，大密度物料由所述底流口排出。
[0048]實施例2
[0049]本實施例所述的適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置，如圖2所示，包括殼體1、旋流筒7、進料腔15和鼓風裝置13，其中:
[0050]殼體I為中空的圓筒體，在所述殼體I的上部設置有進料口 2，與所述進料口 2連通設置有進料管3，在所述進料管3上設置有空氣壓縮機4 ;所述進料口 2的進料方向相對于所述殼體I偏心設置，且所述進料方向水平設置，與所述殼體I的徑向平面的夾角α為0° ;在所述殼體I頂面的中心位置處設置有溢流口 5，在所述殼體I的底面上設置有底流P 6 ；
[0051]旋流筒7為由頂端向底端逐漸收縮的錐形筒體，所述旋流筒7頂端的最大直徑與底端的最小直徑之比為1: 0.9，所述旋流筒7的長度與所述最小直徑的比為15: I;所述旋流筒7同軸固定設置在所述殼體I內且位于所述進料口 2的下方；所述旋流筒7將所述殼體I的內部空間分割成兩部分，分別為位于所述旋流筒7內的旋流室8和位于所述旋流筒7外的進風室；其中所述旋流室8的頂端與所述進料管3相連通，底端與所述底流口 6相連通；
[0052]在所述殼體I上部且位于所述旋流筒7的上方設置有進料腔15，所述進料腔15與所述旋流筒7的長度之比為1: 2 ;所述進料管3與所述進料腔15的側壁相連通，所述溢流口 5設置在所述進料腔15的頂部；貫穿所述溢流口 5設置有溢流管16，所述溢流管16的底端位于所述殼體I內且延伸至所述旋流筒7的上方；
[0053]遍布所述旋流筒7的壁面設置有進風孔10，沿所述旋流筒7頂端向底端方向上分布的所述進風孔10的孔徑逐漸減小；沿所述旋流筒7頂端向底端方向上分布的所述進風孔10的最大孔徑為6mm，最小孔徑為3mm ;在每平方厘米的所述旋流筒7的壁面上的進風孔10的面積為0.7平方厘米；
[0054]在所述進風室內設置有2個隔板11，每個所述隔板11垂直于所述旋流筒7的軸向設置，所述2個隔板11將所述進風室分隔成3個沿所述旋流筒7軸向依次排列的獨立風室9，沿所述旋流筒7的頂端至底端方向上的3個所述獨立風室9的長度之比為1.5:1:1;在本實施例中，在每個所述獨立風室9內垂直于所述隔板11還設置有擋板，所述擋板將每個所述獨立風室9分隔為體積相等的兩部分，與每部分所述獨立風室9連通設置有單獨的所述送風管道12，每個所述送風管道12與鼓風裝置13相連通，與每個所述送風管道12還連通設置有脈沖送氣裝置；此外，本實施例所述干法脈沖旋流分選裝置還包括振動裝置17，所述振動裝置17與所述殼體I相連接。
[0055]使用本實施例所述干法脈沖旋流分選裝置對細粒物料進行干法脈沖旋流分選的方法，包括:
[0056](a)所述鼓風裝置13通過所述送風管道12向每個所述獨立風室9內送風，其中，當本實施例所述干法脈沖旋流分選裝置豎直放置時，每個所述獨立風室9由擋板分隔而成的兩部分內的送風量相等，且沿所述旋流筒7的頂端到底端方向排列的3個所述獨立風室9的單位平方米面積旋流筒對應的送風量依次為0.lm3/s、10m3/s、35m3/s ;當本實施例所述干法脈沖旋流分選裝置為傾斜放置時，在每個所述獨立風室9由擋板分隔而成的兩部分中，位于傾斜方向下方部分的單位面積旋流筒對應的送風量為上方部分的1.2倍，其中，沿所述旋流筒7頂端到底端方向上排列的3個所述獨立風室9的上方部分單位平方米旋流筒面積對應的送風量仍舊依次為0.lm3/s、10m3/s、35m3/s ；
[0057](b)將細粒物料和壓縮空氣送入所述進料管3內，所述壓縮空氣與所述細粒物料形成氣固混合物，所述氣固混合物進入所述旋流室內，同時利用振動裝置17為所述氣固混合物提供振動能量，利用所述脈沖送氣裝置向各個所述獨立風室9內輸送脈沖氣流，從而實現對所述細粒物料的按密度分選，分離出的小密度物料由所述溢流口排出，大密度物料由所述底流口排出。
[0058]實施例3
[0059]本實施例所述的適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置，如圖2所示，包括殼體1、旋流筒7、進料腔15和鼓風裝置13，其中:
[0060]殼體I為中空的圓筒體，在所述殼體I的上部設置有進料口 2，與所述進料口 2連通設置有進料管3，在所述進料管3上設置有空氣壓縮機4 ;所述進料口 2的進料方向相對于所述殼體I偏心設置，且所述進料方向與所述殼體I的徑向平面的夾角α為15° ;在所述殼體I頂面的中心位置處設置有溢流口 5，在所述殼體I的底面上設置有底流口 6 ;
[0061]旋流筒7為由頂端向底端逐漸收縮的錐形筒體，所述旋流筒7頂端的最大直徑與底端的最小直徑之比為1: 0.55，所述旋流筒7的長度與所述最小直徑的比為10: I;所述旋流筒7同軸固定設置在所述殼體I內且位于所述進料口 2的下方；所述旋流筒7將所述殼體I的內部空間分割成兩部分，分別為位于所述旋流筒7內的旋流室8和位于所述旋流筒7外的進風室；其中所述旋流室8的頂端與所述進料管3相連通，底端與所述底流口 6相連通；
[0062]在所述殼體I上部且位于所述旋流筒7的上方設置有進料腔15，所述進料腔15與所述旋流筒7的長度之比為1: 5 ;所述進料管3與所述進料腔15的側壁相連通，所述溢流口 5設置在所述進料腔15的頂部；貫穿所述溢流口 5設置有溢流管16，所述溢流管16的底端位于所述殼體I內且延伸至所述旋流筒7的上方；
[0063]遍布所述旋流筒7的壁面設置有進風孔10，沿所述旋流筒7頂端向底端方向上分布的所述進風孔10的孔徑逐漸減小；沿所述旋流筒7頂端向底端方向上分布的所述進風孔10的最大孔徑為9.5mm，最小孔徑為2mm ;在每平方厘米的所述旋流筒7的壁面上的進風孔10的面積為0.45平方厘米；
[0064]在所述進風室內設置有2個隔板11，每個所述隔板11垂直于所述旋流筒7的軸向設置，所述2個隔板11將所述進風室分隔成3個沿所述旋流筒7軸向依次排列的獨立風室9，沿所述旋流筒7的頂端至底端方向上的3個所述獨立風室9的長度之比為1: 1.5:1;在本實施例中，在每個所述獨立風室9內垂直于所述隔板11還設置有擋板，所述擋板將每個所述獨立風室9分隔為體積相等的兩部分，與每部分所述獨立風室9連通設置有單獨的所述送風管道12，每個所述送風管道12與鼓風裝置13相連通，與每個所述送風管道12還連通設置有脈沖送氣裝置；此外，本實施例所述干法脈沖旋流分選裝置還包括振動裝置17，所述振動裝置17與所述殼體I相連接。
[0065]使用本實施例所述干法脈沖旋流分選裝置對細粒物料進行干法脈沖旋流分選的方法，包括:
[0066](a)所述鼓風裝置13通過所述送風管道12向每個所述獨立風室9內送風，其中，當本實施例所述干法脈沖旋流分選裝置豎直放置時，每個所述獨立風室9由擋板分隔而成的兩部分內的單位面積旋流筒對應的送風量相等，沿所述旋流筒7的頂端到底端方向排列的3個所述獨立風室9的單位平方米面積旋流筒對應的送風量依次為lm3/s、15m3/s、30m3/s ;當本實施例所述干法脈沖旋流分選裝置為傾斜放置時，在每個所述獨立風室9由擋板分隔而成的兩部分中，位于傾斜方向下方部分的單位面積旋流筒對應的送風量為上方部分的
1.1倍，其中，沿所述旋流筒7頂端到底端方向上排列的3個所述獨立風室9的上方部分單位平方米旋流筒面積對應的送風量仍舊依次為lm3/s、15m3/s、30m3/s ;
[0067](b)將細粒物料和壓縮空氣送入所述進料管3內，所述壓縮空氣與所述細粒物料形成氣固混合物，所述氣固混合物進入所述旋流室內，同時利用振動裝置17為所述氣固混合物提供振動能量，利用所述脈沖送氣裝置向各個所述獨立風室9內輸送脈沖氣流，從而實現對所述細粒物料的按密度分選，分離出的小密度物料由所述溢流口排出，大密度物料由所述底流口排出。
[0068]需要說明的是，在實際應用過程中，上述實施例中所述的旋流筒7的實際尺寸可以根據處理量的不同而分別設置，上述實施例中使用方法步驟(b)中涉及到的壓縮空氣送入所述進料管3時的通入速度可以根據旋流筒7的實際尺寸不同而進行調整，優選壓縮空氣的通入速度為I?100m/h。
[0069]利用上述實施例1-3中所述的干法脈沖旋流分選裝置對電廠原煤進行分選，所述電廠原煤為粒徑范圍< 6_的精煤粉與矸石粉的混合物，其中精煤粉的含量占電廠原煤含量的40?80% ;在分選時，密度較大的矸石粉由所述底流口排出，密度較小的精煤粉則由溢流口溢出；上述實施例1-3中所述的干法脈沖旋流分選裝置對精煤粉的分選效率可達80?85% ;即電廠原煤中80?85%的精煤都可以被分選出來。因此，本發明所述的干法脈沖旋流分選裝置在用于< 6_級細粒物料的分選時，具有非常優異的分選效果。
[0070]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種適用于細粒物料的干法脈沖旋流分選裝置，包括: 殼體(1)，為中空的圓筒體，在所述殼體(I)的上部設置有進料口(2)，與所述進料口(2)連通設置有進料管(3)，在所述進料管(3)上設置有空氣壓縮機(4);所述進料口(2)的進料方向相對于所述殼體(I)偏心設置；同時所述進風方向水平或者朝下設置，當朝下設置時，所述進風方向與水平面的夾角小于或者等于30° ;在所述殼體(I)頂面的中心位置處設置有溢流口(5)，在所述殼體(I)的底面上設置有底流口(6); 旋流筒(7)，為由頂端向底端逐漸收縮的錐形筒體；所述旋流筒(7)同軸固定設置在所述殼體(I)內且位于所述進料口(2)的下方；所述旋流筒(7)將所述殼體(I)的內部空間分割成兩部分，分別為位于所述旋流筒(7)內的旋流室(8)和位于所述旋流筒(7)外的進風室；其中所述旋流室(8)的頂端與所述進料管(3)相連通，底端與所述底流口(6)相連通； 其特征在于， 遍布所述旋流筒(7)的壁面設置有進風孔(10)，沿所述旋流筒(7)頂端向底端方向上分布的所述進風孔(10)的孔徑逐漸減小； 在所述進風室內設置有隔板(11)，所述隔板(11)將所述進風室分隔成多個沿所述殼體(I)軸向依次排列的獨立風室(9)，與每個所述獨立風室(9)連通設置有單獨的送風管道(12)，每個所述送風管道(12)與鼓風裝置(13)相連通。
2.如權利要求1所述的干法脈沖旋流分選裝置，其特征在于，所述旋流筒(7)頂端的最大直徑與底端的最小直徑之比為1: (0.2?0.9);所述旋流筒(7)的長度與所述最小直徑的比為(15?5): 1
3.如權利要求1或2所述的干法脈沖旋流分選裝置，其特征在于，沿所述旋流筒(7)頂端向底端方向上分布的所述進風孔(10)的最大孔徑為6?13mm，最小孔徑為I?3mm ?’每平方厘米所述旋流筒(7)壁面上的進風孔(10)的面積為0.2?0.7平方厘米。
4.如權利要求1-3任一所述的干法脈沖旋流分選裝置，其特征在于，在所述進風室內設置有2個隔板(11)，所述隔板(11)垂直于所述旋流筒(7)的軸向設置，所述2個隔板(11)將所述進風室分隔成3個沿所述殼體軸向排列的獨立風室(9)，沿所述殼體(I)的頂端至底端方向上的3個所述獨立風室(9)的長度之比為(I?1.5): (I?1.5): I。
5.如權利要求1-4任一所述的干法脈沖旋流分選裝置，其特征在于，在每個所述獨立風室(9)內垂直于所述隔板(11)還設置有擋板，所述擋板將每個所述獨立風室(9)分隔為體積相等的兩部分，與每部分所述獨立風室(9)連通設置有單獨的所述送風管道(12)。
6.如權利要求1-5任一所述的干法脈沖旋流分選裝置，其特征在于，與每個所述送風管道(12)還連通設置有脈沖送氣裝置。
7.如權利要求1-6任一所述的干法脈沖旋流分選裝置，其特征在于，在所述殼體(I)上部且位于所述旋流筒(7)的上方設置有進料腔(15)，所述進料腔(15)與所述旋流筒(7)的長度之比為1: (2?5);所述進料管(3)與所述進料腔(15)的側壁相連通，所述溢流口(5)設置在所述進料腔(15)的頂部；貫穿所述溢流口(5)設置有溢流管(16)，所述溢流管(16)的底端位于所述殼體(I)內且延伸至所述旋流筒(7)的上方。
8.如權利要求1-7任一所述的干法脈沖旋流分選裝置，其特征在于，所述干法脈沖旋流分選裝置還包括振動裝置(17)，所述振動裝置(17)與所述殼體(I)相連接。
9.一種使用權利要求1-3所述干法脈沖旋流分選裝置對細粒物料進行干法脈沖旋流分選的方法，包括: (a)所述鼓風裝置(13)通過各個所述送風管道(12)向每個所述獨立風室(9)內送風，沿所述旋流筒(7)頂端到底端方向依次排列的所述獨立風室(9)的單位面積旋流筒對應的送風量依次增大； (b)將細粒物料和壓縮空氣送入所述進料管(3)內，所述壓縮空氣與所述細粒物料形成氣固混合物，所述氣固混合物進入所述旋流室(8)內進行分離，分離出的小密度物料由所述溢流口(5)排出，大密度物料由所述底流口(6)排出。
10.根據權利要求9所述的對細粒物料進行干法脈沖旋流分選的方法，其特征在于，步驟(a)中，所述獨立風室為3個沿所述旋流筒(7)軸向排列的獨立風室(9)。
11.根據權利要求9-10任一所述的對細粒物料進行干法脈沖旋流分選的方法，其特征在于，步驟(b)中所述氣固混合物進入所述旋流室(8)內進行分離時，利用振動裝置(17)帶動所述殼體進行振動。
12.根據權利要求9-11任一所述的對細粒物料進行干法脈沖旋流分選的方法，其特征在于，步驟(b)中所述氣固混合物進入所述旋流室(8)內進行分離時，利用與每個所述送風管道(12)連通設置的脈沖送氣裝置向各個所述獨立風室(9)內輸送脈沖氣流。
【文檔編號】B04C9/00GK104437909SQ201410743442
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月8日 優先權日:2014年12月8日
【發明者】劉清俠, 徐波, 李凌月 申請人:中國華電集團科學技術研究總院有限公司